北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院飞行器控制一体化技术重点实验室
- 作品数：21 被引量：203H指数：10
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- 相关机构：苏州大学计算机科学与技术学院江苏省计算机信息处理技术重点实验室苏州大学计算机科学与技术学院河海大学物联网工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国航空科学基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术自动化与计算机技术理学生物学更多>>
- 障碍环境下基于生物捕食逃逸行为的多运动体边界防御博弈方法
- 2022年
- 基于微分对策的追逃博弈和疆土防御问题是多智能体对抗博弈控制的关键问题之一.本文研究了含障碍物的有界区域中多运动体边界防御博弈方法.首先通过对自然界中生物的捕食逃逸行为进行分析,对多运动体边界防御博弈系统进行了建模,得到不同情况下博弈终止条件和价值函数.其次,本文对含障碍环境下博弈双方的主导区域和界栅面进行了分析,并与无障碍情况进行了对比.最后,数值仿真验证了本文提出的多运动体边界防御方法满足微分对策中的鞍点策略条件和有效性.
- 仝秉达段海滨夏洁刘小峰
- 关键词：协同控制微分对策
- 基于仿鹰眼视觉的无人机自主空中加油被引量：19
- 2014年
- 自主空中加油是提高无人机作战能力的重要技术支撑,而鹰在所有的动物中以视觉最为敏锐而著称。针对无人机自主空中加油中的精确对接需求,设计了基于仿鹰眼视觉原理的无人受油机视觉测量方法及半物理试验平台。采用鹰眼视觉注意机制提取虚拟视景中的兴趣区域,剔除噪声和干扰。在对受油机上的颜色标志点进行识别的基础上采用P3P算法,对加油机和受油机之间的相对位姿进行精确估计,并设计了基于比例-积分-微分的硬式加油伸缩管控制律。基于上述技术,在实验室环境下设计开发了无人机自主空中加油半物理仿真平台。实验结果表明:所设计的仿鹰眼视觉测量方法和自主控制律能满足无人机自主空中加油的性能要求,具有较强的实时性、准确性和鲁棒性。
- 段海滨张奇夫邓亦敏张祥银
- 关键词：无人机自主空中加油位姿估计
- 带爪无人机自主控制技术新进展
- 2024年
- 带爪无人机因同时具备作业机构的高精度操作能力和无人机的灵活机动性而被广泛关注.随着带爪无人机应用需求的增加和能力边界的拓展,国内外学者对其关键技术的研究日趋深入.本文对带爪无人机的作业机构构型、建模和控制方面的代表性研究进展进行了讨论分析,并分别从作业机构和无人机平台角度阐述了其演变历程,将带爪无人机的建模方法分为整体建模法和独立建模法,在自主控制方面归纳了目前所研究的经典控制及机器学习方法,并分析了其优缺点.讨论了带爪无人机自主控制的技术难点和痛点,并对其未来发展方向进行了展望.
- 段海滨王壮壮霍梦真孙永斌
- 关键词：无人机平台动力学建模
- 基于合作竞争公共物品博弈的无人机集群动态资源分配被引量：3
- 2022年
- 无人机集群动态资源分配是其任务规划的挑战性关键技术难题.本文提出了一种基于合作竞争机制的动态资源分配方法,将无人机集群与网络进化博弈模型进行对应,建立了基于无人机拓扑网络的博弈模型,通过设计针对特殊个体的调控规则,达到提升系统平均收益的目的.最后,通过无人机博弈模型的仿真实验,根据网络结构、模型参数,以及不同激发机制下系统的稳态结果,验证了本文所提无人机动态资源分配方法的可行性和有效性.
- 王浩淼段海滨魏晨
- 关键词：动态资源分配
- 从狼群智能到无人机集群协同决策被引量：49
- 2019年
- 无人机协同作战是未来战场的一种重要作战模式,而环境和态势的不确定性使得无人机集群协同决策成为支撑集群协同作战亟待突破的一项关键技术.狼群具有较强的认知与协作能力,能够在复杂环境下迅速对目标进行跟踪和包围.其中所体现的信息认知与分工协作等智能行为特征,与无人机集群对抗决策需求相符.因此,研究狼群智能行为机理,并应用于无人机集群系统对抗任务,对解决无人机集群协同决策问题具有重要借鉴意义.
- 段海滨张岱峰范彦铭邓亦敏
- 基于特殊个体的网络进化博弈群智合作激发调控
- 2023年
- 引导群体中智能行为的产生与传播是群体智能领域的重要研究方向.相互合作是自然界中常见的群体智能行为.本文建立了一种基于特殊个体的网络进化博弈模型,分析了群体激发合作水平的进化特性以及调控手段.首先通过在规则网络进化博弈模型中建立有效的干预控制体系结构,实现对群集系统的调控作用;然后通过设计基于群体智能的特殊个体控制规则,特殊个体能起到促进合作行为涌现的群智激发作用;最后利用蒙特卡罗仿真方法分析了特殊个体对群体进化特性的影响,并讨论了不同参数条件对合作水平的影响.
- 王浩淼魏晨邓亦敏
- 关键词：软控制蒙特卡罗仿真
- 基于干扰观测器的飞行仿真转台滑模控制器被引量：15
- 2011年
- 针对飞行仿真转台中干扰观测器(DOB)对等效干扰项估计不足而影响跟踪精度的问题,提出一种基于DOB的滑模变结构控制器(SMVSC).它引入了附加干扰补偿项以及跟踪指令的速度信号和加速度信号,定义了一种新的滑模趋近律形式,并满足系统广义滑模存在条件.通过某单轴飞行仿真转台的实验结果表明,与传统的比例微分(PD)控制器+DOB方案相比,该控制方案提高了跟踪精度,同时,对系统参数变化和力矩扰动也具有更强的鲁棒性.
- 刘晓东吴云洁田大鹏王俊峰
- 关键词：干扰观测器滑模变结构控制飞行仿真转台鲁棒性
- 用于无人机室内导航的光流与地标融合方法被引量：13
- 2015年
- 针对小型无人机在无卫星导航信号条件下的导航问题,结合光流及地标定位设计了使用摄像头、惯性测量器件、超声测距仪等传感器融合的无人机室内导航方法.文章使用补偿角速率的光流微分法计算帧间像素点小位移,并用前后误差算法提取精度较高的点,避免像素点跟踪错误,提高了光流测速的精度;对得到的光流场用均值漂移算法进行寻优,得到光流场直方图峰值,以此计算光流速度.本文提出了无累积误差的连续地标定位算法,实时测量无人机位置.通过多速率卡尔曼滤波器对观测周期不一致的位置、速度信息进行最优估计.在搭建的八旋翼无人机平台上试验,将位置与速度测量结果分别与激光和PX4FLOW数据对比,结果表明该导航方法可以有效抑制定位跳变与光流测量噪声误差,给出精确的位置与速度估计.
- 吴琦蔡志浩王英勋
- 关键词：无人机光流室内导航
- 基于交哺网络控制的多无人机协同编队方法研究被引量：4
- 2013年
- 多无人机协同编队飞行可弥补单架无人机在执行侦查、作战、防卫等任务时所不能克服的困难,并提高无人机执行任务的效率,特别是在多无人机集群协同对抗中显得尤为重要.本文建立了基于交哺网络控制的多无人机协同编队模型,设计了基于微粒群优化的协同编队控制器,给出了多无人机协同编队的交哺网络控制方法,最后通过仿真实验验证了本文所提方法的可行性和有效性.
- 段海滨罗琪楠余亚翔
- 关键词：无人机网络控制微粒群优化
- 基于可变自主等级的有人机/无人机控制方法
- 2023年
- 针对有人机/无人机变自主权限控制的问题,研究了有人机/无人机集群的变自主等级控制机制。首先,设计了有人机/无人机集群自主等级,并分析了影响集群变自主等级的相关因素,建立了评估当前飞行态势的相关指标与方法,利用多属性决策理论计算适合的自主等级。其中,引入用户精力矩阵评估操作员在不同等级下的精力损耗,对操作员干预的必要性进行评价,得到适合的自主等级。随后,在不同自主等级基础上,设计了自主等级转换规则,解决了不同环境态势下集群变自主等级控制问题。最后,开发了图形用户界面,对有人机/无人机集群进行控制仿真。根据结果可知,可变自主等级在任务总耗时不变的情况下,能够大幅减少操作员与系统的交互时间,降低其操作负荷,证明了所提有人机/无人机集群变自主权限飞行的有效性。与固定自主等级的控制方案相比,变自主等级控制方法有着更好的控制效果。
- 张冬杨继国尤灵辰杨大鹏
- 关键词：多属性决策飞行编队
